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智能汽车系统设计毕业设计
摘要
智能汽车,就是在网络环境下用信息技术和智能控制技术武装的汽车,利用最新科技成果,使汽车具有自动识别行驶道路、自动驾驶、自动调速等先进功能。本文详细介绍基于CCD图像传感器的智能车系统的实现方案。该系统以Freescale16 位单片机MC9S12DG128 作为系统控制处理器，采用CCD摄像头获取图像信息，通过综合阈值法和跟踪边缘检测方法提取赛道黑线，指导小车巡线行驶。通过速度传感器获得小车的速度来实现智能车的闭环控制。通过对CCD摄像头获得的图像信息来识别障碍物，进而控制智能车实现避障和除障功能。本文还详细介绍怎样用SD卡与单片机进行通信，通过SD卡来存储单片机采集到的图像信息或者速度信息，然后再上位机上进行分析调试。

关键词: 智能车系统，CCD摄像头，图像采集，阈值法，跟踪边沿检测法，Freescale16 位单片机，ＳＤ卡调试，机械手。

Abstract
Smart car, that is the vehicles armed by using information technology and intelligent control, in the network environment, use the latest scientific and technological achievements to make the car drive with automatic recognition, automatic drive, automatic speed control and other advanced features. The paper describes the implementation about intelligent vehicle system based on the CCD image sensor detailedly. In the system, we use Freescale16 bit microcontroller MC9S12DG128 as the system control processor and use CCD image sensor to obtain the track information, extract track black line by threshold and tracking edge detection methods and guide the car patrol lane. Extracting the speed of the car by speed sensors bring about the closed-loop control of intelligent vehicles. Use image information obtained through the CCD camera to identify the obstacle , then control the realization of intelligent vehicle obstacle avoidance and remover feature. This article also details how to use the SD card to communicate with the MCU, using SD card to store images information or speed information, and then analyze the debug on the host computer.

Key Words： Smart car system,CCD image sensor, Image Acquisition,Threshold ,Track edge detection method ,Freescale16 bits MCU , SD card debugging, Manipulator.
目 录
摘要 I
Abstract II
目 录 III
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2研究现状 1
1.2.1国外研究现状 2
1.2.2国内研究现状 2
1.3研究任务和意义 2
1.3.1研究任务 2
1.3.2研究意义 3
第二章 系统总体方案设计 4
2.1系统总体方案设计 4
2.2设计的注意事项 5
2.3 本章小结 6
第三章 智腀@祷到峁菇樯芎偷髡? 7
3.1前轮机构调整 7
3.1.1主销后倾角调整 7
3.1.2主销内倾角调整 7
3.1.3前轮外倾角调整 8
3.2后轮机构调整 8
3.2.1底盘离地间隙 8
3.2.2后轮距调整 9
3.3 本章小结 9
第四章 硬件系统的设计 10
4.1 电路板设计 10
4.1.1 S12核心控制板模块 10
4.1.2电机驱动模块 10
4.1.3电源管理模块 11
4.1.4 SD卡模块 12
4.1.5舵机驱动模块 12
4.2 传感器模块的选择 13
4.2.1速度传感器模块 13
4.2.2距离传感器模块 13
4.2.3图像传感器模块 14
4.3 机械手抓取模块 15
4.2.1机械手模块 15
4.2.2机械手组装构件 16
4.4 本章小结 16
第五章 软件系统设计 17
5.1 S12单片机片内资源 17
5.2 初始化程序设计 18
5.2.1 时钟初始化 18
5.2.2 ECT 模块初始化 19
5.2.3 PWM模块的初始化 19
5.2.4 AD模块的初始化 20
5.2.5 SPI串行通信模块的初始化 20
5.3 视频采集和黑线提取 21
5.3.1 视频采集 21
5.3.2 滤波处理 23
5.3.3 提取黑线和障碍物 24
5.3.4 图像校正 26
5.3.5 速度控制 27
5.3.6 转向舵机控制 28
5.3.7 转向参考行的选择 28
5.3.8 避障控制 28
5.3.9 除障控制 29
5.4 本章小结 30
第六章 SD卡数据采集系统设计 31
6.1 SD卡文件系统介绍 31
6.2 SPI总线介绍 32
6.3 SD卡数据采集系统方案设计 32
6.4 MC9S12DG128B 与 SD卡接口电路设计 33
6.5 SD卡软件系统的设计 34
6.5.1 FAT文件系统 34
6.5.2 命令时序 36
6.5.3 常用命令 36
6.5.4 SD卡的初始化 38
6.5.5 SD卡数据块的读写 38
6.5.6 　FAT16 文件读写 39
6 .6. 实验结果 40
总结 40
参考文献 41
致谢 43
致谢 44